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运算放大器(运放)都有哪些类型?

发布时间:2022-11-30作者来源:萨科微浏览:3423

运算放大器类型可根据参数大体可分为通用型、低温漂型、高速型、高阻型、高压大功率型、低功耗型、可编程控制型,根据输入/输出电压范围的差异,可分为双电源运算放大器、单电源运算放大器、轨到轨运算放大器。

运算放大器

通用型


通用型运算放大器就是以通用为目的而设计的。这类器件的主要特点是价格低廉、产品量大面广,其性能指标能适合于一般性使用。例μA741(单运放)、LM358(双运放)、LM324(四运放)及以场效应管为输入级的LF356都属于此种。它们是目前应用最为广泛的集成运算放大器。

高阻型

这类集成运算放大器的特点是差模输入阻抗非常高,输入偏置电流非常小,一般rid>1GΩ~1TΩ,IB为几皮安到几十皮安。实现这些指标的主要措施是利用场效应管高输入阻抗的特点,用场效应管组成运算放大器的差分输入级。用FET作输入级,不仅输入阻抗高,输入偏置电流低,而且具有高速、宽带和低噪声等优点,但输入失调电压较大。常见的集成器件有LF355、LF347(四运放)及更高输入阻抗的CA3130、CA3140等。

低温漂型

在精密仪器、弱信号检测等自动控制仪表中,总是希望运算放大器的失调电压要小且不随温度的变化而变化。低温漂型运算放大器就是为此而设计的。当前常用的高精度、低温漂运算放大器有OP07、OP27、AD508及由MOSFET组成的斩波稳零型低漂移器件ICL7650等。

高速型

在快速A/D和D/A转换器、视频放大器中,要求集成运算放大器的转换速率SR一定要高,单位增益带宽BWG一定要足够大,像通用型集成运放是不能适合于高速应用的场合的。高速型运算放大器主要特点是具有高的转换速率和宽的频率响应。常见的运放有LM318、μA715等,其SR=50~70V/us,BWG>20MHz。

低功耗型

由于电子电路集成化的[敏感词]优点是能使复杂电路小型轻便,所以随着便携式仪器应用范围的扩大,必须使用低电源电压供电、低功率消耗的运算放大器相适用。常用的运算放大器有TL-022C、TL-060C等,其工作电压为±2V~±18V,消耗电流为50~250μA。目前有的产品功耗已达μW级,例如ICL7600的供电电源为1.5V,功耗为10mW,可采用单节电池供电。

高压大功率型

运算放大器的输出电压主要受供电电源的限制。在普通的运算放大器中,输出电压的[敏感词]值一般仅几十伏,输出电流仅几十毫安。若要提高输出电压或增大输出电流,集成运放外部必须要加辅助电路。高压大电流集成运算放大器外部不需附加任何电路,即可输出高电压和大电流。例如D41集成运放的电源电压可达±150V,μA791集成运放的输出电流可达1A。

可编程控制型

在仪器仪表得使用过程中都会涉及到量程得问题.为了得到固定电压得输出,就必须改变运算放大器得放大倍数.例如:有一运算放大器得放大倍数为10倍,输入信号为1mv时,输出电压为10mv,当输入电压为0.1mv时,输出就只有1mv,为了得到10mv就必须改变放大倍数为100。程控运放就是为了解决这一问题而产生的。例如PGA103A,通过控制1,2脚的电平来改变放大的倍数。

根据输入/输出电压范围的差异,运算放大器(运放)大致分为“双电源运算放大器”、“单电源运算放大器”、“轨到轨运算放大器”三种类型。每种运算放大器的输入/输出电压范围如下图所示:

image.png

双电源运算放大器

由于运算放大器通常会放大接近0V的微小信号,因此当双电源运算放大器需要0V的输入时,就需要将VEE设置为负1.5V以下。正因为此,在大多数情况下需要使用负电源,并且需要正负两种电源,故被称为“双电源运算放大器”。

单电源运算放大器(接地检测)

当输入接近0V的信号时,如果使用双电源(通用)运算放大器,就需要负电压;而单电源运算放大器是一种无需使用此负电压也可以输入的运算放大器。因其可以检测到接地电平的输入信号,故也被称为“接地检测运算放大器”。

轨到轨运算放大器(输入输出满摆幅)

随着近年来节能化趋势的发展,采用低压驱动方式的设备越来越多。运算放大器也同样需要在低电压下工作,但是如果VCC电压降至5V附近,则单电源运算放大器只能输入[敏感词]比VCC低1.5V的电压,存在不便之处。于是,出现了即使输入电压从VEE到VCC波动也可以正常工作的轨到轨运算放大器。
因其可以在电源电压(VEE~VCC)范围内进行输入/输出,故也被称为“输入/输出满摆幅运算放大器”。


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